Beschreibung
Verfahren zur Speicherung von Prozeßsignalen einer techni¬ schen Anlage
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Speicherung von Prozeßsignalen einer technischen Anlage, bei dem, insbe¬ sondere in einem sogenannten Ringspeicher, eine Vielzahl von verschiedenartigen Prozeßsignaltypen zugeordneten Prozeß- Signalen in chronologischer Reihenfolge hinterlegt werden.
Unter technischer Anlage wird hierbei insbesondere eine gro߬ technische Anlage, z.B. eine Kraftwerksanlage, verstanden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise bekannt aus dem Aufsatz "DIN für Magnetband-PCM-Systeme" , H. P. Glockmann und L. Drebinger, Elektronik (1977), Heft 9, S. 61 - 63.
In einer Kraftwerksanlage sollen Überwachungs- und Informati¬ onssysteme die aktuellen Betriebszustände der Anlage erkenn¬ bar machen und Abweichungen von einem Sollzustand melden. Da- zu ist eine umfangreiche Erfassung und Speicherung von die
Betriebszustände aller Anlagenteile charakterisierenden Me߬ werten erforderlich. Mit zunehmender Energie- und/oder Ar¬ beitsausnutzung derartiger Anlagen und mit zunehmender Stei¬ gerung ihres Sicherheitsstandards wachsen auch die Anforde- rungen an das Leitsystem hinsichtlich der Verarbeitung und Speicherung großer Datenmengen.
Die Speicherung von zeitlichen Prozeßabläufen erfolgt übli¬ cherweise durch chronologische Hinterlegung von aus Meßwerten und/oder Anlagenzuständen abgeleiteten Prozeßsignalen. Die unterschiedliche Meßwerte und/oder Anlagenzustände repräsen¬ tierenden Prozeßsignale sind dabei verschiedenen Prozeßsi¬ gnaltypen zugeordnet.
Aus den gespeicherten Daten können auch Abbilder des in der Anlage abgelaufenen Prozesses erstellt werden, die komplexe Zustände der Anlage zu bestimmten Zeitpunkten beschreiben. Dazu werden die zu einem bestimmten Zeitpunkt hinterlegten Prozeßsignale, die den Anlagenprozeß zu dem entsprechenden Zeitpunkt beschreiben, zu einem Statusabbild zusammengeaßt, so daß während des Betriebs der Anlage eine Vielzahl derarti¬ ger Statusabbilder erstellt werden. Diese Statusabbilder kön¬ nen dann beispielsweise zu Diagnosezwecken herangezogen wer- den.
Zur Speicherung von zeitlichen Verläufen von Prozeßsignalen auf Prozeßrechnern werden üblicherweise Umlaufpuffer oder Ringspeicher eingesetzt. Ein Ringspeicher kann dabei eine große Anzahl von Prozeßsignalen enthalten und einen zeitli¬ chen Bereich von mehreren Tagen abdecken. Um auf ein Proze߬ signal oder ein Statusabbild zurückzugreifen, muß von der ak¬ tuellen Zeitposition ausgehend der Ringspeicher üblicherweise sequentiell durchsucht werden. Allerdings wird zum Auffinden insbesondere lange zurückliegender Prozeßsignale oder Sta¬ tusabbilder sehr viel Zeit benötigt. Eine von der Erstellung eines Statusabbildes abhängige Diagnose kann somit in nach¬ teiliger Weise bis zu einigen Stunden dauern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Speicherung von Prozeßsignalen einer technischen Anlage anzugeben, das ein schnelles Auffinden von zeitlich geordne¬ ten oder aus diesen zusammengesetzten Prozeßsignalen oder Statusabbildern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem jedem in chronologischer Reihenfolge hinterlegten Prozeßsignal eine die Position des innerhalb der chronologischen Reihenfolge vorhergehenden und dem gleichen Prozeßsignaltyp zugeordneten
Prozeßsignals charakterisierende Kennung zugeordnet wird. Al¬ ternativ oder zusätzlich wird jedem aus einer Anzahl von Pro¬ zeßsignalen zusammengesetzten Statusabbild eine die Position des innerhalb der chronologischen Reihenfolge vorhergehenden Statusabbildes charakterisierende Kennung zugeordnet.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß bei ei¬ nem sequentiellen Lesen eines Ringspeichers eine Vielzahl von irrelevanten Informationen analysiert werden muß. Durch eine Verkettung von Prozeßsignalen gleichen Prozeßsignaltyps kann die Analyse irrelevanter Prozeßsignale umgangen werden, so daß das Auffinden des gesuchten Prozeßsignals beschleunigt wird.
Um die Zugehörigkeit von Prozeßsignalen zu einem Statusabbild eindeutig zu kennzeichnen, werden dem Statusabbild vorteil¬ hafterweise ein Startzeichen und ein Endezeichen zugeordnet.
Zweckmäßigerweise weist jedes Prozeßsignal eines der Prozeß- signaltypen eine Information über den Zeitpunkt seiner Hin¬ terlegung auf. Durch ein derartiges Setzen von Zeitmarkierun¬ gen wird ermöglicht, hinterlegte Prozeßsignale und somit die zugrundeliegenden Meßwerte dem jeweiligen Zeitpunkt der Me߬ werterfassung zuzuordnen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur im Aus¬ schnitt ein Belegungsschema von in einem Ringspeicher hinter¬ legten Prozeßsignalen.
Im Belegungsschema 1 des Ringspeichers ist eine Vielzahl von Prozeßsignalen 2, 3, 4, 5 - wie durch den Zeitpfeil t ange¬ deutet - in chronologischer Reihenfolge abgespeichert. Die Prozeßsignale 2, 3, 4, 5 sind dabei verschiedenartigen Pro-
zeßsignaltypen zugeordnet, wobei jedes Prozeßsignal 2 einem gemeinsamen Prozeßsignaltyp zugeordnet ist. Analoges gilt für die Prozeßsignale 3, 4 und 5. Jeder Prozeßsignaltyp ist dabei einem Meßwert, wie zum Beispiel der Eintrittstemperatur einer 5 Turbine, einem Zustand eines Anlagenteils, wie zum Beispiel Pumpe AN/AUS, oder einem Organisationselement innerhalb einer Datenverarbeitung zugeordnet.
Jedes Prozeßsignal 2 bis 5 umfaßt ein Datenelement 6, das die 10 numerische Größe eines Meßwerts bzw. die Statusangabe des Zu- stands angibt. Jedes Prozeßsignal 2 bis 5 umfaßt außerdem ei¬ ne Kennung 8 zur Charakterisierung der Position des vorher¬ gehenden und dem gleichen Prozeßsignaltyp zugeordneten Pro¬ zeßsignals 2, 3, 4 bzw. 5 innerhalb der chronologischen Rei- ■15 henfolge der Prozeßsignale 2 bis 5 im Ringspeicher. Dies ist durch die Pfeile 10 angedeutet. So verweist beispielsweise die Kennung 8 des zum Zeitpunkt ta aktuellen Prozeßsignals 2 ' auf die Position des vorhergehenden und zum gleichen Proze߬ signaltyp gehörenden Prozeßsignals 2". Die Kennung 8 dieses 20 Prozeßsignals 2" verweist wiederum auf die Position des die¬ sem vorangehenden und zum gleichen Prozeßsignaltyp gehörenden Prozeßsignals 2"' usw.
Das Belegungsschema 1 umfaßt darüber hinaus eine Anzahl von 25 zu verschiedenen Zeitpunkten t aufgenommenen Statusabbildern 12. Jedes Statusabbild 12 ist dabei aus einer Anzahl von Pro¬ zeßsignalen 2 bis 5 zusammengesetzt. Jedem Statusabbild 12 ist ein Prozeßsignal 2 als Startzeichen sowie ein Proze߬ signal 3 als Endezeichen zugeordnet.
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Die Kennung 8 des als Startzeichen dienenden Prozeßsignals 2 ' charakterisiert die Position des als Startzeichen des vorher¬ gehenden Statusabbilds 12 dienenden Prozeßsignals 2", so daß zum Auffinden eines Statusabbilds 12 jeweils lediglich das
als Startzeichen dienende Prozeßsignal 2 gelesen werden muß. Ausgehend von diesem kann dann zum vorhergehenden Statusab¬ bild 12 gesprungen werden. Somit ist ein sequentielles Lesen aller vom Statusabbild 12 umfaßten Prozeßsignale 2 bis 5 nicht mehr erforderlich.
Das Datenelement 6 jedes Prozeßsignals 2 enthält eine Infor¬ mation über den Zeitpunkt t seiner Hinterlegung und erfüllt somit die Funktion einer Zeitmarke innerhalb der chronologi¬ schen Reihenfolge der Prozeßsignale 2 bis 5. Zur Erstellung eines Prozeßabbilds auf der Grundlage eines Statusabbilds 12 zu einem vorgewählten Zeitpunkt t wird dabei wie folgt ver¬ fahren: Zunächst wird das als Startzeichen dienende Proze߬ signal 2 des aktuellen Statusabbilds 12 eingelesen und dessen Datenelement 6 ausgewertet. Dieses Datenelement 6 enthält ei- ne Information über den aktuellen Zeitpunkt ta, die mit dem gesuchten Zeitpunkt ts verglichen wird. Falls beide innerhalb vorgebbarer Grenzen nicht übereinstimmen, wird - wie durch die Pfeile 14 angedeutet - anhand der Kennung 8 des Proze߬ signals 2 ' zur Position des dem vorhergehenden Statusabbild 12 als Startzeichen dienenden Prozeßsignals 2" gesprungen.
Dieses Prozeßsignal 2 wird wiederum eingelesen, so daß die in dessen Datenelement 6 enthaltene Information über den Zeit¬ punkt t mit dem gesuchten Zeitpunkt ts verglichen werden kann. Analog wird so lange zum jeweils vorhergehenden Status- abbild 12 gesprungen, bis die Information über den Zeitpunkt t des Datenelements 6 innerhalb vorgebbarer Grenzen mit dem gesuchten Zeitpunkt ts übereinstimmt. Somit wird schnell und effektiv das zum gesuchten Zeitpunkt ts im Ringspeicher hin¬ terlegte Statusabbild 12 aufgefunden.
Zum Auffinden eines einzelnen der Prozeßsignale 2 bis 5 zu einem Suchzeitpunkt ts wird in analoger Weise verfahren. Zu¬ nächst wird wiederum anhand der im Datenelement 6 enthaltenen Information über einen Zeitpunkt t des als Startzeichen die-
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nenden Prozeßsignals 2 eines Statusabbilds 12 dasjenige Sta¬ tusabbild 12 ermittelt, welches zum gesuchten Zeitpunkt ts im
Ringspeicher hinterlegt wurde. Ausgehend vom als Startzeichen dienenden Prozeßsignal 2 dieses Statusabbilds 12 werden dann die diesem Prozeßsignal 2 vorangehenden Prozeßsignale 2 bis 5 sequentiell eingelesen und analysiert. Dies erfolgt so lange, bis ein Prozeßsignal 2 bis 5 vom gewünschten Prozeßsignaltyp aufgefunden wird.
Alternativ zu dieser sequentiellen Weise zum Auffinden eines Prozeßsignals 2 bis 5 kann - ausgehend vom als Startzeichen dienenden Prozeßsignal 2 des zum gesuchten Zeitpunkt ts hin¬ terlegten Statusabbilds 12 - das gewünschte Prozeßsignal 2 bis 5 auch vektoriell eingelesen werden. Dazu weist dann das Datenelement 6 des als Startzeichen dienenden Prozeßsignals
2" ' des zum gesuchten Zeitpunkt ts hinterlegten Statusabbilds
12 eine Kennung 16 auf, die für die Position des vorangehen¬ den Prozeßsignals 2 bis 5 vom gewünschten Prozeßsignaltyp charakteristisch ist. Dies ist für das Auffinden des Prozeß- Signals 5" ' durch den Pfeil 18 angedeutet.
Durch eine derartige Hinterlegung von Prozeßsignalen 2 bis 5, bei der Prozeßsignale 2 b s 5 gleichen Prozeßsignaltyps durch hre Kennung 8 miteinander verkettet sind, wird das Auffinden einzelner Prozeßsignale 2 bis 5, oder das Auffinden von aus mehreren Prozeßsignalen 2 bis 5 zusammengesetzten Statusab¬ bildern 12, vereinfacht und beschleunigt. Ein sequentielles Lesen des gesamten Inhalts des Ringspeichers ist somit nicht erforderlich.